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上海精造推动全国科研-【新闻】

发布时间:2021-05-24 09:25:02 阅读: 来源:香薰机厂家

上海精造推动全国科研十二五是上海创新驱动、转型发展的关键时期,也是上海率先提高自主创新能力、加快高新技术产业化、建设创新型城市的攻坚阶段。上海市科学和技术发展十二五规划围绕经济社会发展重大需求,聚焦有限目标,着重在健康上海生态上海精品上海和数字上海等四个上海技术创新任务中进行新兴产业培育的布局,加快技术突破、应用和产业化进程,并各自取得了相应的成果。

大科学平台助力多领域科研

上海光源中国迄今的国家重大科学工程上海同步辐射光源于2010年1月19日在上海顺利通过国家验收,标志着中国这一性能指标达到世界的中能第三代同步辐射光源,历经10年立项和52个月的紧张建设,全面、优质、按期完成了工程建设任务。上海光源在国际上同类第三代同步辐射光源中性价比,其中我国自主研制的设备超过70%,形成了一系列具有自主知识产权的高新技术储备。

在上海光源一期基础上,新建的蛋白设施、梦之线、光源二期光束线站以及相关辅助设施大幅度提升了线站的时间分辨能力、空间分辨能力和能量分辨能力,发展了光源相干特性、偏振特性、短脉冲特性等相关新方法和新应用。通过建设具有高能量、新波段直线加速器并形成软X射线自由电子激光试验装置,基本实现了上海光源的波段覆盖、研究方法覆盖和应用领域覆盖,使上海光源的整体性能继续保持在国际先进水平,充分提升了其作为大科学平台的能力。在上海光源的研制过程中,我国科研人员自主研发了近百项关键技术,通过低发射度储存环、2赫兹增强器和单束团直线加速器的众多关键技术突破和系统集成创新,使光源总体性能进入国际行列,我国光源亮度提高了1万倍;突破第三代光源高性能光束线站技术瓶颈,大幅提升了我国光源的实验技术能力;攻克了上海软土地基微振动极不利条件对光源稳定性带来的世界性难题,实现了亚微米束流轨道与光束位置稳定度。这些创新使上海光源成为我国第一个进入国际行列的大型多学科研究平台,大幅提升了我国在蛋白质结构、材料和催化剂等方面的实验研究能力,促进了我国多个学科的快速发展,特别是蛋白质结构生物学的跨越式发展。该工程被授予2013年度国家科学技术进步奖一等奖。

国家蛋白质科学中心十二五期间,上海成功组建国家蛋白质科学中心(上海),实现开放合作、资源共享,开展科学研究和国内外交流。由蛋白质中心独立研发的高精度激光双光镊系统,可以对单个分子进行标记检测;显微镜的硅质探针头只有10纳米大小,如同高度探测仪一样,通过与蛋白质表面接触,感受作用力的变化,描绘出蛋白质表面的山峦起伏;一整套质谱分析仪,几乎涵盖蛋白质检测的各个层面;与屋顶相碰的大型冷冻透射电镜,能在亚纳米级水平拍摄蛋白质的影像,在国内;高分辨率显微镜,能看到细胞器内部的结构;激光共聚焦显微镜,则以每秒100帧的速度拍摄活细胞的生存状态;国内第一台900兆核磁系统,可以给溶液中的蛋白质做核磁共振经过中心内各种高大上仪器的分析,蛋白质的诸多秘密可在科学家面前暴露无遗。这些秘密将带动生命科学及相关学科领域发展,帮助人类攻克疾病、改良农作物、发现新能源。

中心目前的研究内容包括:与癌症、干细胞、代谢疾病相关的染色质结构域功能调控领域,与多种疾病相关的跨膜分子信息传递领域,当下热门的非编码RNA领域,以及生物学新技术和方法研究。这些已经开始产出重大科研成果,并发表在《自然》等国际期刊上。其中,有的成果发现了人类免疫系统的工作新机制,有的成果将推动研发新一代抗丙型肝炎病毒治疗手段,还有的成果为以胃癌为代表的肿瘤治疗提供了新的策略和途径。

精品化装备助力观天探海

65米射电望远镜由中国科学院、上海市人民政府和我国探月工程专项共同出资建造,具有多种科学用途,总体性能名列全球第四、亚洲第一的65米口径全方位可动大型射电望远镜历经近3年的建设,于2012年10月28日在上海天文台松江佘山基地落成。

该望远镜采用修正型卡塞格伦天线,坐落在采用无缝焊接技术,全焊接而成的方位轨道上,能在方位和俯仰两个方向转动以高精度指向需要观测的天体和航天器,指向精度要求优于3角秒。其主反射面面积为3780平方米(相当于9个标准篮球场),由14圈共1008块高精度实面板拼装成,每块面板单元精度达到0.1毫米,代表了国内大尺度高精度面板设计与制造技术的水平。主反射面的安装采用了国内尚属首创的主动面技术,在面板与天线背架结构的连接处安装了1104台促动器,以补偿跟踪观测中重力引起的反射面变形,提高高频观测的天线接收效率,高精度促动器的单位精度可达15微米。望远镜制造过程中,科技人员还在国内采用了全轨道焊接技术,精密加工成的重达6吨的单根轨道平面度达到0.1毫米,在解决了轨道焊接变形等多项技术难题后,使得一条由30段焊接而成的直径为42米的轨道整体平面度达到了0.45毫米,为保证天线轴系精度奠定了基础。

65米射电望远镜可工作在L、S、C、X、Ku、K、Ka和Q波段,涵盖了开展射电天文观测的厘米波波段和长毫米波波段,是我国乃至世界上一台涵盖射电天文、地球动力学和空间科学等多门学科的主干观测设备,对我国的嫦娥探月工程、火星探测及其他深空探测工程意义重大。

蛟龙号载人潜水器2010年8月,我国首台自行设计、自主集成研制的蛟龙号载人潜水器3000米级海试取得成功,下潜深度达到3759米,超过全球海洋平均深度3682米,标志着我国成为继美、法、俄、日之后,第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。2012年7月,蛟龙号完成7000米级载人深潜海试,对潜水器本体系统、水面支持和母船系统共313项功能、性能、指标和作业内容进行了逐一验证,安全性得到确认,各项功能和性能都已实现,并在马里亚纳海沟创造的7062米下潜深度,是世界同类潜水器的下潜深度。这不仅深度刷新了世界纪录,其连续5次7000米级深潜同样为国际深潜界树立了标杆。历时10年研制与海试后,蛟龙号现已转入应用阶段。

与国际上现有的5个大深度载人潜水器相比,蛟龙号在技术上有很多独特之处。首先,它具有先进的近底自动航行功能和悬停定位功能,便于目标搜索和定位;其次,它具有高速水声通信功能,可以将潜水器在水下的语音、图像、文字等各种信息实时传输到母船上,母船的指令也可以实时地传给潜水器;第三,我国自行开发研制的充油银锌蓄电池与国外同类潜水器相比,容量是的,从而保证了在水下的作业时间;第四,蛟龙号设计下潜深度为7000米,到目前为止,在同类潜水器中,该下潜深度为全球第一。

在蛟龙号研制和海试过程中,中船重工702研究所和同济大学海洋与地球科学学院等单位的上海科研人员发挥了重要作用。

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